﻿#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#include <assert.h>
// 原题连接：https://leetcode.cn/problems/implement-queue-using-stacks/
/*
题目描述：
请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作（push、pop、peek、empty）：
实现 MyQueue 类：

void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
int pop() 从队列的开头移除并返回元素
int peek() 返回队列开头的元素
boolean empty() 如果队列为空，返回 true ；否则，返回 false
说明：

你 只能 使用标准的栈操作 —— 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque（双端队列）来模拟一个栈，只要是标准的栈操作即可。
 

示例 1：
输入：
["MyQueue", "push", "push", "peek", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 1, 1, false]

解释：
MyQueue myQueue = new MyQueue();
myQueue.push(1); // queue is: [1]
myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)
myQueue.peek(); // return 1
myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]
myQueue.empty(); // return false
 

提示：

1 <= x <= 9
最多调用 100 次 push、pop、peek 和 empty
假设所有操作都是有效的 （例如，一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作）
 

进阶：
你能否实现每个操作均摊时间复杂度为 O(1) 的队列？换句话说，执行 n 个操作的总时间复杂度为 O(n) ，即使其中一个操作可能花费较长时间。
*/


// 重定义数据类型
typedef int DataType;

// 定义栈结构
typedef struct stack {
    DataType* data;
    int top;
    int capacity;
} Stack;

// 栈的初始化
void StackInit(Stack* ps);

// 压栈
void StackPush(Stack* ps, DataType x);
// 弹栈
void StackPop(Stack* ps);
// 返回栈顶数据
DataType StackTop(Stack* ps);
// 返回栈的数据个数
int StackSize(Stack* ps);
// 判断栈是否为空
bool StackEmpty(Stack* ps);
// 栈的销毁
void DestroyStack(Stack* ps);

// 栈的初始化
void StackInit(Stack* ps) {
    assert(ps);
    ps->data = NULL;
    ps->top = 0;
    ps->capacity = 0;
}

// 压栈
void StackPush(Stack* ps, DataType x) {
    assert(ps);
    // 检查是否需要增容
    if (ps->top == ps->capacity) {
        int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 10 : ps->capacity * 2;
        DataType* temp = (DataType*)realloc(ps->data, newCapacity * sizeof(DataType));
        if (NULL == temp) {
            perror("ralloc fail!\n");
            exit(-1);
        }
        ps->data = temp;
        ps->capacity = newCapacity;
    }
    ps->data[ps->top] = x;
    ps->top++;
}

// 弹栈
void StackPop(Stack* ps) {
    assert(ps);
    assert(ps->top > 0);
    ps->top--;
}

// 返回栈顶数据
DataType StackTop(Stack* ps) {
    assert(ps);
    assert(!StackEmpty(ps));
    return ps->data[ps->top - 1];
}

// 返回栈的数据个数
int StackSize(Stack* ps) {
    assert(ps);
    assert(ps->top >= 0);
    return ps->top;
}

// 判断栈是否为空
bool StackEmpty(Stack* ps) {
    assert(ps);
    return ps->top == 0;
}

// 栈的销毁
void DestroyStack(Stack* ps) {
    assert(ps);
    free(ps->data);
    ps->data = NULL;
    ps->top = 0;
    ps->capacity = 0;
}

typedef struct {
    Stack headStack; // 队头栈，用于出队
    Stack tailStack; // 队尾栈，用于入队
} MyQueue;


MyQueue* myQueueCreate() {
    MyQueue* queue = (MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue));
    if (NULL == queue) {
        perror("malloc fail!\n");
        exit(-1);
    }
    StackInit(&queue->headStack);
    StackInit(&queue->tailStack);
    return queue;

}

void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {
    // 对于入队，我们可以统一把数据压入队尾栈
    StackPush(&obj->tailStack, x);

}

int myQueuePop(MyQueue* obj) {
    // 对于出队，如果队头栈不为空的话，就直接对队头栈执行弹栈操作即可
    // 如果队头栈为空的话，就需要对队尾栈的数据依次弹栈，将每次弹出的数据压入对头栈，直到队尾栈为空
    // 这样其实等价与实现了队尾栈的逆序，逆序到队头栈
    int returnVal = 0;
    if (!StackEmpty(&obj->headStack)) {
        returnVal = StackTop(&obj->headStack);
        StackPop(&obj->headStack);
    }
    else {
        // 先将队尾栈的数据全部弹出，压到队尾栈
        while (!StackEmpty(&obj->tailStack)) {
            int temp = StackTop(&obj->tailStack);
            StackPop(&obj->tailStack);
            StackPush(&obj->headStack, temp);
        }
        returnVal = StackTop(&obj->headStack);
        StackPop(&obj->headStack);
    }
    return returnVal;
}

int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
    // 这个操作其实也和Pop一样，如果队头栈为空，就要先队尾栈的数据全都压入到队头栈，返回栈顶
    if (StackEmpty(&obj->headStack)) {
        // 先将队尾栈的数据全部弹出，压到队尾栈
        while (!StackEmpty(&obj->tailStack)) {
            int temp = StackTop(&obj->tailStack);
            StackPop(&obj->tailStack);
            StackPush(&obj->headStack, temp);
        }
    }
    return StackTop(&obj->headStack);
}

bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
    return StackEmpty(&obj->headStack) && StackEmpty(&obj->tailStack);
}

void myQueueFree(MyQueue* obj) {
    if (!myQueueEmpty(obj)) {
        // 如果队列不为空，我们就要先将栈销毁
        DestroyStack(&obj->headStack);
        DestroyStack(&obj->tailStack);
    }
    free(obj);
    obj = NULL;

}

int main() {
    MyQueue* queue = myQueueCreate();
    myQueuePush(queue, 1);
    myQueuePop(queue);
    myQueueEmpty(queue);


    return 0;
}